Архив рубрики: Технологический космос

1634. ОСОБЕННОСТИ КОСМИЧЕСКОЙ БАЛЛИСТИКИ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Страница без номера «ОСОБЕННОСТИ КОСМИЧЕСКОЙ БАЛЛИСТИКИ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ» преобразована в учтенную запись сайта

Знаменитый конструктор, Сергей Павлович Королев совершил революционный прорыв в космос с использованием ракет. Однако, освоение Луны и дальнего космоса с помощью ракет встречает проблемы глобального масштаба, в частности, из-за масштабных потребностей в ресурсах и загрязнения и бесконтрольного изменения оптических характеристик верхних слоев атмосферы Земли: озоносферы, стратосферы и ионосферы.
Космические исследования, проведенные нашей цивилизацией не обнаружили на Земле, в космическом пространстве и на ближайших планетах остатков космических разгонных ступеней и аналогичного техногенного мусора других цивилизаций, что позволяет предположить, что на ракетах в космосе никто кроме нас не летает.
В ряде работ [1, 2, 3, 4], посвященных разработке наследия известного авиаконструктора Владимира Михайловича Мясищева, вашему вниманию предложен разработанный 30 лет назад, в рамках альтернативы Спейс Шаттлу [5], экспедиционный космический комплекс нового поколения (ЭККНП), являющийся развитием темы «М-19» [6], позволяющий сократить количество запусков космических ракет.
Триллионный оборот капиталов в производстве и модернизации одноразовых космических ракет отвлекает финансовые средства от создания многоразовых космических комплексов нового поколения. А между тем уже сформировалось неосознанное новое направление полностью многоразовых моноблочных космических комплексов. По мнению автора, к ним можно отнести, наряду с суборбитальным самолетом Мясищева М-19 и ЛКА МГ-19, проекты «Х-33», «Аспен», «Хотол» и «Скайлон». Дело в том, что совсем не обязательно отделять полезный груз этих кораблей на опорной орбите. Можно разместить груз, например на этажерке-транформере, размещенной под створками грузового отсека. Развернув целевое оборудование на орбите можно проводить необходимые исследования непосредственно с борта корабля, не спуская его с орбиты до выполнения задачи. Мало того можно, как уже предлагалось в работах [1, 2, 3, 4], дозаправить корабль топливом на орбите до полных баков такими же кораблями-заправщиками и направиться для выполнения задач в дальний космос на электроракетных двигателях. Сравнение этих направлений в развитии космонавтики, названных «революционный прорыв и эволюционное развитие» показано на рисунке 1.

Слайд1

Рисунок 1. Эволюционный и революционный пути развития космонавтики. См. доклад

В связи с часто задаваемыми вопросами оппонентов, в очередной работе данного цикла вашему вниманию предлагаются особенности космической баллистики ЭККНП при реализации Лунной экспедиции, экспедициях облета Марса или Венеры, показывающие достижимые для ЭККНП области в солнечной системе.
Использованные в качестве исходных данных, оценки ряда авторов, исследовавших физические проблемы космической тяговой энергетики и баллистики, приведенные в работах [7, 8, 9,10], обобщены в таблицах 1, 2 и 3.
Минимальная характеристическая скорость для манёвров перелета в пространстве небесного тела может быть определена из следующих соотношений.

Слайд2

Минимальная характеристическая скорость для такого манёвра
определяется из соотношения:

ΔVспд = VkVo

Используем в качестве исходных данных общеизвестные траекторные и физические данные Земли и Марса, приведенные в таблице 2 [7, 8], рис. 2 и 3. Схема разгона с радиационно безопасной орбиты (РБО) на отлетную
траекторию с помощью ЯЭДУ приведена на рис. 4.
Полученные оценки характеристических скоростей маневров и
соответствующие массовые характеристики Мо и Мк по этапам полета, в зависимости от используемых на этих участках двигателей комбинированной энергодвигательной установки (Wо-скорость истечения, м/с), представлены в таблицах 3, 4, 5.

Слайд3
Слайд4
Слайд5+
Слайд6
Слайд7
Слайд8
Слайд9

Из таблиц 3-5 видно, что экспедиции на Луну, облета Марса и Венеры обеспечиваются при стартовой массе ЭККНП 500 тонн без дополнительной дозаправки у планет-целей.
Экспедиция на Марс, рис. 2 и 3, с посадкой возможна с использованием пары ЭККНП для обеспечения в полете искусственной гравитации. При этом при посадке на Марс обоих кораблей, потребуется добыча на Марсе 120 тонн топлива (водорода), а при посадке одного корабля, для возвращения к Земле могут быть использованы остатки топлива корабля, ожидающего на орбите Марса.

Автор выражает признательность специалистам Алексею Иванюхину и Дмитрию Шульгину за помощь в подготовке исходных данных к докладу.

Литература

1) Денисов В.Д. На Марс на одноступенчатом корабле. Доклад на чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2012 г.
2) Денисов В.Д. Дело Мясищева В.М. живет. Материалы для музея Мясищева В.М. в г. Ефремов, 2013 г.
3) Денисов В.Д. Дело Мясищева В.М. живет. Доклад на чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2013 г.
4) Денисов В.Д. Экспедиционный космический комплекс нового поколения, Доклад на Королевских чтениях, 2013 г.
5) История разработки многоразовой транспортно-космической системы (МТКС) «Спейс Шаттл», интернет ресурс по материалам книг: «SPACE SHUTTLE: The History of Developing the National Space Transportation System», Dennis R.Jenkins, 1996 и «Мировая пилотируемая космонавтика: история, техника, люди», коллектив авторов под ред. Ю.М.Батурина, М.:РТСофт, 2005 — 752 с.:ил.
6) А.А. Брук, К.Г. Удалов, Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им. В.М. Мясищева (т. 8, 9), АвикоПресс, 2005.
7) Бурдаков В.П. и Данилов Ю.И., Физические проблемы космической тяговой энергетики, М, Атомиздат, 1969.
8) Бурдаков В.П. и Зигель Ф.Ю. Физические основы космонавтики. Учебное пособие для авиационных ВУЗов, М., Атомиздат, 1975.
9) Пилотируемая экспедиция на Марс. Под ред. А.С. Коротеева. Российская академия космонавтики им. К.Э Циолковского, 2006.
10) M. Konstantinov, V. Petukhov. The Analysis of Required Characteristics of Electric Power Plant and Electric Propulsion at Realization of One Mission of Manned Expedition onto Mars Space Propulsion 2010 1841662, San Sebastian, Spain, 2010.

Денисов Владимир Дмитриевич, denisov-vd@mail.ru

1633. ПРОБЛЕМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ЭКСПЕДИЦИЙ (НА КОСМИЧЕСКОМ КОРАБЛЕ С КОМБИНИРОВАННОЙ ЯДЕРНОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ)

Страница без номера «ПРОБЛЕМЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ЭКСПЕДИЦИЙ (НА КОСМИЧЕСКОМ КОРАБЛЕ С КОМБИНИРОВАННОЙ ЯДЕРНОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКОЙ) преобразована в учтенную запись сайта, одноименная страница сохранена из-за некорректного переноса громоздких таблиц

Денисов Владимир Дмитриевич, denisov-vd@mail.ru
Ошкин Алексей Евгеньевич, kerava312@mail.ru

С.П. Королев сумел использовать боевую ракету для прорыва в космос и сделал нашу страну первой космической державой на Земле. Однако необходимая для колонизации Луны и Марса стартовая масса космических ракет, поражает своими масштабами, несмотря на то,  что более пятидесяти лет известны и другие технологии и концепции реализации задач освоения дальнего космоса, недоступные химическим ракетам.

Джонатан Свифт в своих художественных произведениях описал летающие в магнитосфере острова. Эту идею выдвигал и прорабатывал Цандер и другие пионеры космонавтики (см. А. Казанцев. «Донкихоты вселенной»). Денисов В.Д. тоже в молодости увлекался этим направлением и получил авторское свидетельство на «Летательный аппарат на электромагните», выступал на научно-технической конференции ЦКБМ(ф). Известны варианты комбинированных кораблей построенных на принципах электромагнита и инерциоида (см. Серл, Рощин и Годин [17]). Однако неизвестны не только факты завершения этих работ, но и не достигнуто полное описание и понимание действующих здесь физических принципов.

При описании проектов экспедиций на Марс обычно описывают лишь экспедиционный комплекс, масса которого к настоящему времени сократилась до 500 тонн. А началось с Вернера фон Брауна [12,7], который в послевоенные годы похвалялся за 100 миллионов долларов отправить экспедицию на Марс. При этом масса его экспедиционного комплекса на высококипящем топливе по его проекту составляла 9000 тонн, что потребовало бы стартовать с Земли миллиону тонн ракет-носителей. Заметим, что МКС, собираемая на орбите более 15 лет весит около 500 тонн. Это говорит о бредовости и экологической опасности амбиционного проекта Брауна. Пора строить совершенные космические корабли, не требующие ракет.

В восьмидесятых годах прошлого века в Филях рассматривался проект суборбитального самолета В. Мясищева МГ-19, рис. 1. КБ «Салют», защитил проект пятью авторскими свидетельствами на корабль и его составные части. Казалось бы, в отличие от магнитолетов и энерциоидов, этот корабль строился на всем готовом и реализация его близка, однако десятилетия запросов средств на его создание по министерским кабинетам не увенчались до сих пор не только реализацией, но и стартом проекта, несмотря на его эффективность.

1_МАКК на основе суборбитального самолета МГ-19

Рис.1. МАКК на основе суборбитального самолета МГ-19.

Варианты этого проекта описаны в работах [1, 2, 3, 4, 5 ,6, 7]. Конечно это не единственный вариант, есть и другие. Необходимо лишь встать на этот путь развития и путем постоянной модернизации комплекса, шаг за шагом повышать совершенство проекта, аналогично компьютерам, которые были размером с небоскреб, а теперь умещаются на ладони. «Дорогу одолеет идущий». Можно многократно десятками лет критиковать проект и загонять человечество из одного тупика в другой, так и не решив проблему. А всем известно, что без освоения ядерной энергетики в космосе, люди дальше Луны не улетят и от астероидов не защитятся.

В КБ «Салют» составные части этого проекта разрабатывались около пятидесяти лет в рамках тем М-19, М-30, М-60, МГ-19, Метеорит, Полюс, Байкал, Бумеранг, МРКС, ТЭМ. Здесь созданы ракеты всех классов, включая крылатые, созданы космические разгонные блоки, в том числе на криогенных компонентах топлива, созданы модули пилотируемых космических станций, разработаны многоразовые ракеты-носители и созданы космические аппараты нескольких типов. Накоплены знания и создан коллектив специалистов способный творить чудеса, сложились уникальные условия для реализации суперинновационных проектов…

Острой проблемой в данном проекте, не решенной нашей цивилизацией, является проблема радиационной безопасности. Эта проблема относится и к эксплуатации ядерных электростанций и атомных ледоколов и атомных подводных лодок, постоянно бороздящих просторы земных океанов. Дело в том, что во всех перечисленных объектах, поработавшие (комбинированные) ядерные двигатели и энергоустановки, продолжают «светиться» более 500 лет и после выключения. Это обусловило отказ от дальнейшей разработки ядерного экспедиционного космического комплекса до решения вопросов радиационной безопасности экипажа, послеполетной дезактивации. Эта проблема злободневна для всех действующих ядерных объектов. К тому же из-за дороговизны многоразовой комбинированной ядерной двигательной установки, многоразовый корабль данного класса проигрывает одноразовым ракетам в решении транспортных задач обслуживания низких околоземных орбит.

На современном уровне техники решение проблемы радиационной безопасности экспедиции может быть найдено на двух направлениях:

— увеличение радиационной защиты или уменьшение потребной мощности ядерных бортовых систем до приемлемого уровня,

— создание безлюдных производств для утилизации ядерных объектов до наночастиц, с последующей их массоспектрометрической сортировкой и целевым использованием полученного сырья.

Полученные в 80-х годах результаты НИР легли в основу разработки Моноблочного экспедиционного атмосферно-космического комплекса нового поколения, называемого в работах [1, 2, 3, 4, 5] как МЭКК или МАКК. Эти работы выявляют новое направление в развитии космонавтики – моноблочные атмосферно-космические комплексы (МАКК). По мнению авторов, к ним можно отнести, наряду с суборбитальным самолетом Мясищева М-19 и ЛКА МГ-19, Ту-2000 (Россия), проекты «Х-33» и «Аспен» (США), «Хотол» и «Скайлон» (Великобритания). Дело в том, что совсем не обязательно отделять полезный груз этих кораблей на опорной орбите. Можно разместить груз, например на этажерке-транформере, размещенной под створками грузового отсека. Развернув целевое оборудование на орбите, можно проводить необходимые исследования непосредственно с борта корабля, не спуская его с орбиты до выполнения задачи, аналогично Х-37В (США). При таком использовании моноблочный космический комплекс становится намного эффективнее [4].

Заметим, что к настоящему времени предложен безъядерный вариант многоразового космического комплекса «Скайлон» для выхода на низкую околоземную орбиту, использующий запасаемые в полете попутные ресурсы. Для межпланетного перелета на нем могут быть установлены создаваемые в настоящее время в рамках проекта транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) ядерные электроракетные двигатели мегаваттного класса и осуществлена дозаправка комплекса на орбите необходимыми в экспедиции рабочими телами, рис. 2.

Скайлон
и его двигатель

Рис. 2. Скайлон и его двигатель

Структура радиационного воздействия на экипаж в экспедиции.

При разгоне на отлётную траекторию к Луне  и обратно, космический корабль пролетит дважды радиационные пояса Земли и пересечёт область орбит захоронения спутников. Также, в условиях глубокого космоса присутствует  радиация от ГКИ. При полётах КА на различные орбиты были зарегистрированы годовые дозы от облучения без защитных экранов (см. табл. 1).

Таблица 1. Значения поверхностной годовой поглощенной дозы,  [Гр-год] для стандартных орбит КА

Орбита КА и  высота орбитыЭлектроныПротоныСумма
Околоземная круговая орбита станции «Мир», 350 км6,4·102156,55·102
Околоземная круговая орбита МКС, 426 км1,17·103481,22·103
Геостационарная круговая, 35790 км5,36·1058,3·1068,8·106
ГЛОНАСС/GPS, круговая, 19 100 км3,80·1051,97·1062,35·106
Высокоэллиптическая, 500-39660 км2,57·1073,12·1075,69·107
Стандартная полярная орбита, круговая, 600 км2,45·1032·1022,65·103
Переходная орбита  «Земля-Луна» 400-384400 км.1,09·10111,09·10112,00·1011

Рассмотрим одну из схем марсианской экспедиции на российском корабле типа МГ-19. Сравнительные данные по радиационному воздействию от ядерной энергоустановки корабля на расстоянии 70 метров при включенном и выключенном состоянии и реликтового фона (солнечного ветра) в межпланетном полете к орбите Марса на экипаж в традиционном гермоотсеке типа ФГБ МКС с энергоблоком и теневой защитой ЯР, аналогичной ТЭМ, приведены в таблице 2. Эти данные получены с учетом закономерности ослабления свечения конструкции энергоблока после выключения, показанной на рисунке 3.

Закономерность ослабления свечения конструкции энергоблока после выключения

Рис.3. Закономерность ослабления свечения конструкции энергоблока после выключения

Таблица 2. Сравнительные данные по радиационному воздействию в типовой кабине экипажа экспедиционного корабля.

Этапы полета
12345678910
время полета, сут.Взлет 7ГВт, 30 минПосадка 4ГВт, 1часПерелет 2МВтОстановленный реактор 7ГВтМежпланетный перелет, СКЛ и ГКЛСолнечная вспышка, 6 часовПерелет через РПЗ, 12 часовПерелет через РПЗ с малой тягойСуммарная доза в Экспедиции, рад
Доза от реактора, радЕстественная радиация, рад
Полет к Марсу
500651417810500160030020300020229
128820(беспилотник)308
30Пребывание на Марсе756756
Возвращение с Марса к Земле
20 мин455455
5004000700016006010350016170
7Пересадка на СА(беспилотник)
Структура облучения
Тип потокаНейтроны, гамма-фотонынейтр + гамманейтр + гаммагаммасолнечные протоны  и гамма излучение галактическоесолнечные протоныпротоны, электроны ЕРПЗ, СКЛ, ГКЛпротоны, электроны ЕРПЗ, СКЛ, ГКЛ

В таблице 2 представлены результаты расчетов воздействия реактора, без дополнительной теневой защиты реактора, существенной снижающие суммарную поглощенную дозу.

Анализ результатов расчетов, приведенный в таблицах, показывает, что наибольшую радиационную опасность вносит работающий ядерный реактор, помимо этого сильный вклад в длительном пассивном полете вносит радиация от остановленного реактора маршевой установки, а так же радиация от солнечных космических лучей и галактических космических лучей. Особую опасность представляет собой солнечная активность, в период солнечной вспышки радиация может достигнуть 1000рад за время вспышки. При выведении на межпланетную траекторию с помощью двигателей малой тягой значительную опасность представляют собой естественные радиационные пояса Земли (ЕРПЗ). Это говорит о необходимости дополнительной радиационной защиты обитаемого отсека и аппаратуры от солнечных вспышек и от солнечных космических лучей и галактических космических лучей или использования на этом участке роботов.

В настоящее время приняты общие максимальные дозы облучения человека в рекомендациях МКРЗ от 1958г. и в нормах НАСА от 1991г [22,23].

На основании практики защиты от радиации в атомной промышленности приняты безопасные дозы облучения в течении для персонала атомных станций-0,05бэр., определена доза острого однократного облучения-25 бэр (бэр- безопасный эквивалент радиации). То есть, при превышении этой дозы возникают необратимые последствия, ведущие к первым признакам лучевой болезни. По этой оценке безопасной дозой облучения считается превышение нормируемой дозы в 10%. Поэтому ввели понятие «Эффективной дозы облучения» — Dэф.

Блэр [21] первым выдвинул рабочую гипотезу для эмпирического описания лучевого поражения на основе формулы:

Dэф. =D0[f+(1-f)*eßt] ,

 где D0-физически измеренная общая доза; f-величина необратимого поражения; ß-константа восстановления организма;  t-время после облучения (сутки).

Эта формула не учитывает динамику восстановления организма, поэтому безопасные дозы облучения рассчитывают с помощью более сложных формул. Кроме того, в реальном полёте на космонавта будут действовать все факторы космического пространства, следовательно, необходимо учитывать адаптацию организма, приведенную в таблице 3.

Таблица 3. Степень воздействия гамма-облучения на космонавта.

Доза, бэрДействие на человека
0-25Отсутствие явных повреждений
20-50Возможно изменение состава крови
50-100Изменение состава крови. Повреждения
100-200Повреждения. Возможна потеря трудоспособности
200-400Нетрудоспособность. Возможная смерть
400Смертность 50%
600Смертельная доза

Таблица 4 Значения дозовых лимитов облучения космонавтов при полетах различной продолжительности

Критический орган, глубина в тканиПродолжительность экспозицииДозовый лимит, эквивалентная доза, Зв
1Все телоПрофессиональный, за карьеру1,0 эффективная доза
2Кроветворные органы, (красный костный мозг), 5 смОднократное острое0,15
330 дней0,25
4Один год0,5
5Хрусталик глаза, 0,3 см30 дней0,5
6Один год1,0
7За карьеру2,0
8Кожа, 0,01 см30 дней1,5
9Один год3,0
10За карьеру6,0

Рассчитаны [23] предельно допустимые дозы облучения специально для космического полёта  и вероятности переоблучения. Для полёта в течении года предельно допустимая доза составляет 150 бэр. Для более продолжительных экспедиций предельно допустимая доза 275 бэр.

В этой оценке учитывался индивидуальный отбор космонавтов по сопротивляемости организма радиации и современные медицинские средства компенсации после  воздействия радиации на организм. Для защиты экипажа пилотируемых космических кораблей и аппаратуры  при полётах на Луну необходимо корпус кабины МЭКК оснащать радиационной защитой.

Конструкция радиационной защиты долговременных орбитальных средств

Рисунок 4 – Конструктивная схема ФГБ

Рисунок 4 – Конструктивная схема ФГБ

Для долговременных орбитальных станций особенность конструкции состоит в том, что между корпусом и зоной пребывания экипажа (ЗПЭ) располагаются все приборы, так как они увеличивают толщину защиты.

Защита от излучения реакторной установки

При наличии атомной двигательной  или энергетической установки  (ЯРД)  противорадиационная защита должна составлять не менее 50 г/см2. В таблице 3 представлены характеристики некоторых материалов ослабляющие воздействия гамма-излучения.

Таблица 5 Толщины слоев половинного ослабления гамма-излучения некоторых материалов

Материал защитыСлой половинного ослабления, смПлотность, г/см³Масса 1 см² слоя половинного ослабления
свинец1,811,320
бетон6,13,3320
сталь2,57,8620
слежавшийся грунт9,11,9918
вода18118
древесина290,5616
обедненный уран0,219,13,9
воздух150000,001218

Наиболее эффективно ослабляет гамма-излучение обедненный уран, чтобы снизить суммарную дозу от гамма-излучения на в 1000 раз необходимо обеспечить 2см толщины защиты, что соответствует 191 г/см2 массовой толщине защиты. Эту защиту необходимо расположить в непосредственной близости возле реактора (теневая защита РУ), так как размер защиты возрастает пропорционально квадрату расстояния удаления от реактора. В непосредственной близости к реактору масса такой защиты будет составлять 1,2 тонны.

В дополнение к теневой защите реактора могут служить и емкости с рабочим телом и другие пассивные конструкции корабля. Это облегчает решение весового уравнения комплекса на приемлемом уровне стартовых масс, тем более, что отдельные конструктивные элементы могут быть доставлены в догоняющих пусках заправщиков и спасателей.

Для защиты от нейтронного излучения могут служить емкости с запасами воды, так как она является хорошим материалом для экранирования. Вода может как отклонить потоки нейтронного излучения, так и существенно снизить .

Конструкция радиационной защиты МАКК

Для полётов к Луне в связи  с продолжительностью полёта не более недели можно ограничиться более лёгкой по исполнению пассивной защитой. Пассивную радиационную защиту в пилотируемых МАКК необходимо выполнить из слоя водной оболочки или подобрать из комбинации материалов. Исходя из материалов, которые исследовались в качестве радиационной защиты можно применить совмещённую с микрометеороидной  защитой (ММЗ) конструкцию в следующей комплектации:

  • — металлический пористый экран;
  • — экранновакуумная теплоизоляция (ЭВТИ);
  • — слой из полимерно-композиционных материалов;
  • — слой из стекла с глубинной зарядкой электронами;
  • — углепластиковый гермокорпус.

В качестве специальных мер защиты при работающем ядерном двигателе необходимо предусмотреть дополнительную теневую защиту (экран). Облегчает задачу зашиты комплексный подход в проектировании корабля. Компоновочные решения на 3D модели рисунка 5, показывают возможность использования для радиационной защиты экипажа смежных систем, в качестве которых могут служить и емкости с жидким водородом, длиной более 10 метров и другие пассивные конструкции корабля: перегородки, полезные грузы в грузовом отсеке: грейд-марсоход, горнодобывающий комбайн, роботы, запасы воды [4].

Рис. 5. 3D модель демонстратора МАКК типа МГ-19

Рис. 5. 3D модель демонстратора МАКК типа МГ-19.

Общая приведенная толщина перечисленных элементов на пути от энергоблока к отсеку экипажа может достигать 100-150 мм. Это облегчает решение весового уравнения комплекса на приемлемом уровне стартовых масс, около 500 тонн, тем более, что отдельные конструктивные элементы и запасы могут быть доставлены в догоняющих пусках заправщиков и спасателей.

Радиационная защита подразделяется на пассивную и активную. Активная радиационная защита в пилотируемых МАКК находится в теоретической и экспериментальной разработке. И при решении проблемы экранирования экипажа и бортовой аппаратуры МАКК от электромагнитных возмущений, активная радиационная защита на основе сверхпроводниковых электромагнитов может быть использована для защиты от радиации СВ и РПЗ.

Накоплен большой опыт по использованию пассивной радиационной защиты на атомных предприятиях, атомных подлодках и ледоколах.

Корпус из металла  при прохождении Галактического космического излучения, порождает вторичное излучение, опасное для здоровья космонавтов. Поэтому для полётов к Луне и Марсу потребуется дополнительная противорадиационная защита. Используя опытные данные по пассивной радиационной защите целесообразно использовать воду в качестве противорадиационного щита, совмещая с использованием  в системе СОТР и запасами воды в других системах, обеспечивающих жизнедеятельность экипажа.

Корпус из ПКМ из-за малого атомного числа Z=6 не порождает вторичного излучения, следовательно, при исполнении гермокорпуса из материалов  ПКМ  противорадиационная защита будет меньше по массе.

Обсуждается [13] использование противорадиационного убежища (РУ), как гарантированной защиты от СВ и РПЗ при толщине противорадиационной защиты не менее 30 г/см2. Для первой стадии полётов на орбиту Луны такой подход оправдан, поскольку, космонавты могут не покидать  РУ, так как полёт проходит в автоматическом режиме и продолжительность его невелика. Но при планировании в течение полёта ручных операций или выходов в открытый космос велик риск превышения допустимой дозы. Допустимая доза для экипажа КЛА при выполнении кратковременных полётов (до 30 сут.) составляет-15 бэр.

Расчёт допустимой дозы облучения  сделан  исходя из существующих нормативов для персонала атомных электростанций.  Для осуществления туристических полётов на орбиту Луны потребуется противорадиационная защита большей толщины. Вероятность переоблучения возникает не только во время СВ но и в течение выполнения работ на поверхности Луны или вне корабля на орбите. Поэтому, в таких экстремальных случаях в качестве дополнительной защиты применяют местную радиационную защиту более чувствительных органов, таких как, мозг и половые органы.

Исходя из информации в источнике:[8, 11], масса противорадиационного убежища должна составлять 100 тонн на объём — 10м3, при противорадиационной защите не менее 100 г/см2, следовательно, масса противорадиационного убежища  для экипажа численностью 6 человек при норме распределения объёма — 2м3 на каждого человека, может составлять 120 тонн, что неприемлемо для рассматриваемой концепции комплекса.

Эта оценка получена из расчёта 50% ослабления ГКИ. Расчёт сделан для длительных межпланетных полётов продолжительностью до 1000 суток.

Если мы хотим защититься от более проникающего состава ГКИ (высокоэнергетичных протонов и электронов), требуется противорадиационная защита до 500 г/см2. При наличии атомной двигательной  или энергетической установки  (ЯРД) противорадиационная защита должна составлять не менее 50 г/см2. Этот расчёт сделан при вероятности превышения допустимой дозы в 10 %.

Если же, снизить процент превышения допустимой дозы до 1%, то следует увеличить радиационную защиту ещё на 25 г/см2. Итого,  противорадиационная защита при превышении допустимой дозы в 1% должна составлять не менее 75 г/см2, что при площади поверхности радиационного убежища 20 кв. м потребует затрат 15 тонн массы. Возможность комплексирования этой массы с запасами воды, массой периферийного оборудования, микрометеороидной защиты и прочими смежными системами, свидетельствует о приемлемости таких затрат на МАКК.

Таблица 6. Суммарные характеристики излучений с учетом всех принятых мер защиты (дополнительный экран из урана, и защита из воды)

Этапы полета
12345678910
время полета, сут.Взлет 7ГВт, 30 минПосадка 4ГВт, 1часПерелет 2МВтОстановленный реактор 7ГВтМежпланетный перелет, СКЛ и ГКЛСолнечная вспышка, 6 часовПерелет через РПЗ, 12 часовПерелет через РПЗ с малой тягойСуммарная доза в Экспедиции, рад
Доза от реактора, радЕстественная радиация, рад
Полет к Марсу
5000,6514,17810,550302300395,329
10,2882(беспилотник)2,288
30Пребывание на Марсе0,7560,756
Возвращение с Марса к Земле
20 мин0,4550,455
500475061350418
7Пересадка на СА(беспилотник)
Структура облучения
Тип потокаНейтроны, гамма-фотонынейтр + гамманейтр + гаммагаммасолнечные протоны  и гамма излучение галактическоесолнечные протоныпротоны, электроны ЕРПЗ, СКЛ, ГКЛпротоны, электроны ЕРПЗ, СКЛ, ГКЛ

Выводы

Учитывая вышеизложенное, предлагается на последующих этапах моделирования моноблочного экспедиционного космического комплекса (МЭКК) рассмотреть следующие варианты повышения радиационной безопасности экспедиции:

  • Использование на участке выхода из гравитационного колодца планеты безядерного варианта комплекса типа «Скайлон»,
  • На участке межпланентного полета использование электроядерной энергодвигательной установки малой тяги,
  • Рассмотреть в качестве способа защиты частичное хранение кислорода и водорода на борту корабля в форме воды, размещаемой в баке, расположенном на оси кабина-реактор. На обратном пути с исследуемой планеты, водород также может быть частично запасен в форме воды. При этом после выхода из «гравитационного колодца» вода, по мере надобности, будет переводиться в кислород и водород, например путем электролиза с использованием имеющейся бортовой электростанции.

Снижение мощности энергоблока облегчает решение весового уравнения экспедиционного ядерного комплекса на приемлемом уровне стартовых масс, около 500 тонн.

Литература

1) В.Д. Денисов, На Марс на одноступенчатом корабле. Доклад на Академических чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2012.

2) В.Д. Денисов, Дело Мясищева В.М. живет. Материалы для музея Мясищева В.М. в г. Ефремов.

3) В.Д. Денисов, Дело Мясищева В.М. живет. Доклад на Академических чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2013 г.

4) В.Д. Денисов, Экспедиционный космический комплекс нового поколения. Доклад на Академических (Королевских) чтениях, Москва, 2013 г.

5) А. Ильин, И. Афанасьев. Королевские чтения 2013, ж. Новости космонавтики №.3, 2013, Москва.

6) В.Д. Денисов, Особенности космической баллистики экспедиционного космического комплекса нового поколения. Доклад на Академических (Королевских) чтениях, Москва, 2014 г.

7) В.Д.Денисов. Через тернии к звездам. Доклад на общественно-научных чтениях, посвященных памяти Гагарина Ю.А., г. Гагарин, 2014.

8) Перепелицкий Г.Н. Проекты самолетов «60», «30» и «60М» , Научно-технические разработки ОКБ-23 – КБ «Салют», Выпуск 1, под ред. Ю.О.Бахвалова, М, «Воздушный транспорт, 2006.

9)»Мировая пилотируемая космонавтика: история, техника, люди», коллектив авторов под ред. Ю.М.Батурина, М.:РТСофт, 2005 — 752 с.:ил.

10) А.А. Брук, К.Г. Удалов, Иллюстрированная энциклопедия самолетов ЭМЗ им. В.М. Мясищева (т. 8, 9), АвикоПресс, 2005.

11) Бурдаков В.П. и Данилов Ю.И., Физические проблемы космической тяговой энергетики, М, Атомиздат, 1969.

12) Пилотируемая экспедиция на Марс. Под ред. А.С. Коротеева. Российская академия космонавтики им. К.Э Циолковского, 2006.

13) В.Лапота. Начать строительство базы около Луны мы могли бы уже сегодня. Интервью Комсомольской правды А.Милкуса. 12.04.2014. и на сайте www.kp.ru

14) Коридор с Земли на Марс открывается. Газета. Вечерняя Москва 10-17 апреля 2014. М.Гладкова, А. Коц.

15) М.Набатникова. Где записаться на Марс. Газета Аргументы и факты. № 15.2014 и на сайте www.aif.ru

16) Модель космоса в 2-х томах, под редакцией проф. М.И. Панасюка и проф. Л.С. Новикова, Москва 2007г.

17) Интернет-ресурсы. Установка Рощина-Година. Машина Джона Серла. Экспериментальные исследования нелинейных эффектов в динамической магнитной системе, 2002.

18) Рекомендации МРКЗ от 1958 г.

19) Нормы НАСА от 1991 г., используемые на МКС.

20) Ю.Г. Григорьев. Радиационная безопасность космических полетов. М. Атомиздат. 1975 г.

21)Ушаков ИБ Результаты НИР Магистраль в 2013году и предложения на 2014 год, ИМБП, 2013.

22) Григорьев Ю.Г., Шафиркин А.В. НКРЗ. ГНЦ РФ-ИМБП РАН. Актуальные вопросы радиационной безопасности длительных космических полетов,  25-26 апреля 2011 Г., Дубна

23) Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. Интернет-ресурс. Wikipedia, http://www.golkom.ru/kme/02/1-169-4-1.html

24) Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г.

25) Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг.

1622. подтверждение моих планов

Какова конечная цель развития нынешней земной цивилизации?

Сфоткай, как будто я на луне
Сфоткай, как будто я на луне

Многие задавались этим вопросом, некоторые даже помышляли о внеземных цивилизациях и о Земле как испытательном полигоне!

Мы попробуем ответить как философы, недаром же мы стольких изучаем, друзья? 

Итак! Куда нам следует посмотреть, чтобы увидеть схожие механизмы развития? С чего начать? Попробуем с понятия цивилизации.

Цивилизация — это определенная стадия развития человеческого общества, которая отражает достижение некоторого уровня социальности.

Короче: стадия развития общества с определённым уровнем  социальных достижений. Римляне, ацтеки, македонцы, татаро-монголы, византийцы. Все они канули в Лету, но передали в будущее свой опыт в культуре, науках, языке, устройстве общества и письменности. Это ключевое.

Например, византийцы дали нынешней России письменность (Кирилл и Мефодий были византийцами), религию, искусство и многое другое.

Если немного обобщить, получается, что существует некий процесс развития, в котором происходит зарождение нового, развитие, затухание и передача последующему новому поколению  лучших достижений. 

Аналогом этого процесса видится эволюция живых существ. В ответ на изменения в среде обитания выживают те, кто лучше приспособлен к ударам судьбы. Удачные мутации генома передаются будущим поколениям. Все это для того, чтобы вид выжил.

Предположу, что высшее предназначение развития нынешней цивилизации в выживании человечества. Рано или поздно мы столкнемся с глобальными изменениями: будь то на Земле или в космосе. К этому моменту мы должны быть готовы сохранить наш вид.

Неважно, каким путем. Переселением на другие планеты или системы, строя города на дне океана или на искусственных планетах, мы должны будем обеспечить выживание человека.

В этом конечная и бесконечная цель развития общемировой цивилизации.

https://zen.yandex.ru/media/kinik/kakova-konechnaia-cel-razvitiia-nyneshnei-zemnoi-civilizacii-5e6405d84e852d3f01bb0afc

1621. новые двигатели

Инженеры испытали «невозможный» детонационный двигатель — он работает

Вращающийся детонационный ракетный двигатель (rotating detonation rocket engine — RDRE), который генерирует тягу посредством самоподдерживающейся серии детонаций, занимает умы специалистов аэрокосмического сообщества многие десятилетия.

Теоретически он имеет целый ряд преимуществ по сравнению с ЖРД, включая высокие скорость сгорания и термическую эффективность, в разы меньший расход топлива, а также довольно простую конструкцию. Считается, что за его созданием последует революция в авиационной и аэрокосмической сферах. И кажется, что эта революция уже на пороге.

Инженеры научно-исследовательской лаборатории ВВС США и Центра передовых исследований в области турбомашиностроения и энергетики построили и успешно испытали прототип такого двигателя. Результаты своей работы они изложили в публикации в журнале Combustion and Flame. Таким образом, впервые получены экспериментальные доказательства безопасной и функциональной детонации водородно-кислородной смеси во вращающемся детонационном ракетном двигателе.

Принцип его работы довольно прост. Он состоит из кольцеобразной упорной камеры, образованной двумя цилиндрами разного диаметра, уложенными один внутри другого так, что между ними имеется зазор.

Топливо и окислитель впрыскиваются в эту камеру через небольшие отверстия и воспламеняются. Так создаётся первая детонация, которая производит сверхзвуковую ударную волну, проходящую по камере, и зажигающую следующую детонацию. В итоге, образуется непрерывная сверхзвуковая ударная волна, за счёт чего создаётся тяга.

Проблема всегда была в том, что детонация хаотична и сложнее поддаётся контролю, и для того, чтобы установка не взорвалась, всё должно быть максимально точно откалибровано.

Соотношение используемого топлива и окислителя, размер и форма отверстий, размер кольцевой камеры, когда и где впрыскивается топливо — всё это и многое другое необходимо учитывать и изменять по отношению друг к другу. Сегодняшние технологии позволяют это сделать.

Результаты этой работы заставили пересмотреть несколько других проектов по разработке подобных двигателей, так что нас действительно вполне может ожидать революция в двигателестроении.

https://zen.yandex.ru/media/scikit/injenery-ispytali-nevozmojnyi-detonacionnyi-dvigatel—on-rabotaet-5ebb8dc7d7c7396a9aa4fb6e

Разработан макет «воздушно-плазменного» реактивного двигателя, работающего без использования ископаемого топлива

Специалисты из Китая разработали прототип реактивного двигателя, использующего воздушную плазму, индуцированную микроволновой ионизацией.

Этот двигатель использует только воздух и электричество для производства высокотемпературной и находящейся под давлением плазмы для создания реактивной тяги. 

Макет, демонстрирующий принцип работы, смог создать около 10 Н при 400 Вт. Согласно расчётам специалистов, при более высокой мощности СВЧ или большем воздушном потоке могут быть достигнуты мощности, сравнимые с теми, которые имеют реактивные двигатели коммерческих самолётов.

Изображения сверхвысокочастотной воздушной плазменной струи при различных настройках мощности. Длина, температура и яркость пламени увеличиваются с увеличением мощности СВЧ. Credit by Dan Ye, Jun Li, and Jau Tang (AIP Advances 10).
Изображения сверхвысокочастотной воздушной плазменной струи при различных настройках мощности. Длина, температура и яркость пламени увеличиваются с увеличением мощности СВЧ. Credit by Dan Ye, Jun Li, and Jau Tang (AIP Advances 10).

До разработки даже экспериментального прототипа авторам исследования ещё придётся пройти несколько независимых рецензий, которые покажут состоятельность (или нет) их выводов, но сама идея создания реактивного двигателя, работающего на электричестве и воздухе, очень интересна.

Подписывайтесь на S&F, чтобы первыми узнавать самое интересное из мира науки, и делитесь ссылкой на него с друзьями и в социальных сетях.

Ещё у меня есть канал в Telegram и уютный чатикдля дискуссий на научные темы. Берегите себя и своих близких. Спасибо, что читаете.

https://zen.yandex.ru/media/scikit/razrabotan-maket-vozdushnoplazmennogo-reaktivnogo-dvigatelia-rabotaiuscego-bez-ispolzovaniia-iskopaemogo-topliva-5eb233e19f27d24aaa493656

1616. интересно о коронавирусе

ГНЦ РФ — ИМБП РАНсегодня в 11:43Противостоять коронавирусу поможет опыт космонавтов. Беседа с заведующим отделом физиологии и биомеханики кардиореспираторной системы в экстремальных условиях ИМБП РАН, заслуженным испытателем космической техники, доктором медицинских наук Александром Суворовым.

— Александр Владимирович, чем коронавирусная пневмония отличается от обычной?
— Наши легкие устроены чрезвычайно сложно. Это целая архитектура — трахеобронхиальное дерево, которое заканчивается воздушными мешочками — альвеолами. Они и обеспечивает газообмен между внешней средой и организмом. Представьте: если развернуть все поверхности альвеол на плоскости, то они займут от 80 до 120 квадратных метров — и вся эта площадь скомпонована в нашей грудной клетке. Внутри альвеол постоянно происходит диффузия газов: благодаря разности градиентов, в одну сторону, где циркулирует кровь, движутся молекулы кислорода, в другую — молекулы углекислого газа. Так происходит газообмен.
При пневмониях бактериальной природы инфекция опускается сверху вниз — сначала трахеит, потом бронхит, потом уже пневмония. При вирусной поражаются сразу глубинные участки легких — альвеолы с выстилкой из сурфактанта — это активное вещество, которое и позволяет держать альвеолы в расправленном состоянии. Вирус изменяет свойства этой структуры, и в окружающих капиллярах появляются тромбы и деструктивные изменения. Затем к вирусной инфекции может присоединиться бактериальная — стафилококки, стрептококки, пневмококки, а также грибковая флора. Такие комбинированные пневмонии очень сложно лечить. Коронавирусная пневмония не менее сложна, чем другие вирусные — например, гриппозная, однако она оказалась более коварной и тяжелой.

— Как коронавирус может сказаться на функциональных возможностях дыхательной системы?
— Благодаря тому, что у нас два легких, даже при тотальном поражении одного из них, если второе функционирует, человек сохраняет относительно неплохую работоспособность и качество жизни. Хотя, конечно, он уже не будет чемпионом и не поставит рекорды. Сейчас на КТ мы видим, что распространенный процесс идет в обоих легких. Но есть верхние доли, которые обычно не задействованы в газообмене, они могут взять на себя эти функции, поэтому пугаться особо не стоит. Конечно, пневмосклероз может сформироваться — какая-то часть легкого или даже двух перестанет функционировать. Но для обычной жизни с умеренными физическими нагрузками это не страшно благодаря значительным резервам нашей респираторной системы.

— Имеет ли значение то, что такие пациенты довольно долгое время проводят в лежачем положении?
— Несомненно! Вот почему есть обязательная рекомендация — эти пациенты должны хотя бы несколько часов в день проводить в положении на животе. И это обусловлено простыми причинами. Когда мы находимся в вертикальном положении, нижние доли легких содержат много крови и хуже вентилируются, а верхние — наоборот — обескровлены и лучше вентилируются. Однако наибольший вклад в газообмен вносят средние доли. А когда мы лежим на спине, также происходит перераспределение крови. Те части легкого, что ближе к грудине, лучше вентилируются, а кровь находится ближе к позвоночнику. Поэтому очень важно периодически менять эти области, чтобы происходил наиболее качественный газообмен. Но надо поворачиваться не только на живот, а обязательно то на один, то на другой бок. Кроме того, при обилии мокроты рекомендуется понижать на несколько градусов изголовье — чтобы мокрота механически опускалась в трахею, и больной мог бы ее более активно откашливать. В этом положении показан также массаж, вибрация — в конечном итоге все это способствует нормализации дыхания.

— Известно, что тяжелые формы пневмонии сейчас возникают чаще у мужчин. Связано ли это с тем, что у них и у женщин разные типы дыхания?
— Нет, не думаю. Скорее, с тем, что у мужчин легкие больше, чем у женщин, и, возможно, больше невентилируемых альвеол и, следовательно, зон поражения. Дополнительные объемы легких мужчинам нужны для физических нагрузок, и весьма вероятно, что этот избыточный запас в данном случае играет против них. Физические нагрузки сейчас снижены, необходимости в повышенной вентиляции нет. А в этих условиях микробы распространяются лучше. Клиницисты-пульмонологи эти тонкости хорошо знают. Но сейчас к лечению привлекли врачей, которые являются специалистами в других областях и могут этого не знать. Поэтому для них читаются лекции, проводятся семинары и пишутся методические рекомендации по ведению таких больных.

— В вашем институте проводились многочисленные эксперименты по имитации длительных космических полетов с гипокинезией: добровольцы-испытатели в течение года находились в лежачем положении с пониженным изголовьем. Как это повлияло на их дыхательную систему?
— Мы фиксировали у них снижение респираторной функции. Но поскольку в испытатели идут люди практически здоровые и даже немного более здоровые, чем обычные, у них снижение параметров дыхания остается в пределах физиологической нормы, то есть обеспечивается нормальный полноценный газообмен. Однако есть моменты, связанные с изменениями в регуляции дыхания. И в наших замкнутых экспериментальных объемах, и на МКС всегда немного повышается уровень углекислоты в воздухе — до 0,3 процента, а это в 10 раз больше, чем в земной атмосфере. Мы, как правило, этого не ощущаем. Но вот школьные физиологи ставят этот вопрос активно: если не проветривать классы, то за 40 минут сидения 30 детей в герметичном классе уровень СО2 может повыситься и сказаться на их работоспособности, памяти и т.д. Мы тоже видим, что после года пребывания в такой атмосфере у испытателей снизилась чувствительность дыхательного центра к углекислому газу, что не очень благоприятно отражается на метаболизме внутри организма.

— Поэтому вы рекомендовали частое проветривание палат, в которых сейчас лежат больные с пневмонией?
— Именно поэтому. Свежий воздух им необходим, там и ионный состав другой, и углекислоту надо удалять из замкнутых помещений. Но люди нередко, наоборот, закрывают окна и форточки. Хотя с давних времен хорошо известно, что легким необходим свежий воздух. Прежде даже детей с респираторными заболеваниями зимой укутывали и укладывали спать на открытых верандах.

— А какие изменения происходят с легкими у космонавтов во время длительных полетов?
— Наши исследования показали, что пребывание в невесомости способствует более равномерному распределению крови в легких и более равномерной вентиляции. Но есть и обратная сторона медали — человек привыкает к этим условиям, у него снижается минутная вентиляция, дыхательные мышцы работают с меньшей нагрузкой. И если не заниматься физкультурой и периодически не заставлять дыхательные мышцы работать, то при возвращении на землю возникает их перегрузка и как бы дыхательная недостаточность. Поэтому космонавты на борту МКС регулярно тренируются. Врач Валерий Поляков, который провел в космосе почти 438 суток, лучше всех знает это. Он выполнил многочисленные исследования на себе и товарищах, заложил основы тренировочных режимов для всех
последующих экспедиций. Принцип один — чем больше будешь тренироваться, тем в лучшей форме вернешься на землю.

— А бывают ли у космонавтов респираторные инфекции?
— К счастью, такого не было благодаря предполетному карантину и мерам по профилактике. Но имеющийся на МКС специальный спирограф позволяет нам оценить функцию внешнего дыхания. И мы отмечали некоторое снижение проходимости трахеобронхиального дерева. Но причина тут другая. МКС — довольно большое сооружение, космонавты регулярно проводят генеральные уборки, там стоят фильтры, которые улавливают пыль и очищают атмосферу. Но периодически им приходится вскрывать панели, где, к сожалению, пыль может накапливаться. Не исключено, что у них могут возникать аллергические реакции. Аллерген работает так: на небольшое его количество организм не реагирует, но повышение дозы может вызвать аллергическую реакцию. Не исключено, что может появиться обструктивный бронхит, но степень его выраженности обычно очень небольшая. Какая-либо терапии им не требуется — на моей памяти таких случаев не было.
Но, тем не менее, мы говорим о том, что при полетах в дальний космос на борту необходим спирограф, который позволял бы оценить проходимость трахеобронхиального дерева. Потому что при полетах на Луну, например, экипаж может столкнуться с этим фактором.

— То есть на Луне есть аллергены для человека?
— Не совсем, но лунная пыль отличается от земной — ее частицы имеют острые края. И если космонавт занесет пыль на станцию или в обитаемый модуль, она будет висеть в воздухе, попадать в дыхательные пути и, как наждачная пыль, может травмировать органы дыхания. Поэтому ее ни в коем случае нельзя допустить внутрь жилого модуля или привезти на окололунную станцию. А медикам придется усилить контроль за респираторной системой космонавтов в этих экспедициях.

— В вашем институте много лет разрабатывались дыхательные смеси на основе гелия для глубоководных погружений. Сейчас идут эксперименты по использованию кислородно-гелиевой смеси для лечения коронавирусной пневмонии. Связаны ли эти темы?
— При пневмонии в результате отека возникает обструкция дыхательных путей. Их просвет сужается, повышается сопротивление дыханию. И чтобы дышать было легче, нужна газовая смесь, имеющая меньшую плотность. У гелия она в 7 раз меньше, чем у азота, доля которого в составе воздуха достигает 78 процентов. Поэтому кислородно-гелиевые смеси легче проникают в альвеолы, а внутри альвеол кислород и углекислый газ быстрее двигаются между молекулами гелия. Мы начинали с применения их при больших физических нагрузках еще в 1980 году. К счастью, гелий не входит в список ВАДА, не является допингом, как и кислородные ингаляции.Мы активно применять эти смеси в период восстановления не только спортсменов, но и спецконтингента — людей, которым необходимо выполнить тяжелую физическую работу, преодолеть экстремальные условия. Смеси помогают примерно на 20 процентов повысить физическую работоспособность человека, он быстрее восстанавливается. Потом мы стали применять их при погружении на большие глубины. Первая причина та же — на глубине людям из-за плотности газовой смеси трудно дышать. Вторая — на глубине больше 60 метров возникает так называемый азотный наркоз. Чтобы убрать это действие азота, стали добавлять гелий. Плотность смеси снижается, убирается наркотическое действие. В 70-е годы ХХ века было даже предложение заменить атмосферу космического корабля или скафандра на кислородно-гелиевую смесь. Противники этого предложения говорили, что человеку нельзя прожить без азота. И тогда мой руководитель профессор А.Г.Дианов провел серию экспериментов и доказал, что успешно может. Позже я и сам прожил 37 суток на глубине 350 метров в кислородно-гелиевой среде. Но сейчас мы используем уже не двух, а трехкомпонентные смеси — кислород плюс гелий и еще один инертный газ. Думаю, что именно такие смеси в перспективе окажутся более полезны, в том числе и пациентам с коронавирусом.

— К вам обращались врачи с просьбой поделиться этим опытом?
— К сожалению, наши разработки широкого применения в клинике пока не нашли. Но разработанный с нашим участием прибор «Ингалит» прошел все необходимые испытания и сейчас применяется в ряде клиник.

— Какие комплексы дыхательной гимнастики можно рекомендовать для реабилитации пациентов, перенесших коронавирусную пневмонию?
— Наша школа физиологии однозначно показала, что для любого человека полезна любая дыхательная гимнастика. Она помогает управлять дыханием, человек приобретает навыки его задержки, углубленного дыхания, подключает к вентиляции различные участки легких. Таких комплексов немало. А еще правильнее сочетать их с физическими упражнениям, чтобы вдох, например, сопровождался подъемом рук и расправлением грудной клетки, а выдох — сжатием грудной клетки и т.д. Можно тренировать «перекачку» воздуха из нижних отделов легких вверхние и т.д. Детей, например, мы учим делать глубокий вдох и на очень длинном выдохе произносить шипящие звуки как можно дольше. Существуют зарубежные дыхательные маски и отечественные тренажеры с повышенным сопротивлением дыханию. Для космонавтов нами была разработана маска «УДОД» (устройство дополнительного отрицательного давления) для тренировки дыхательных мышц. Гимнастика важна для профилактики, поскольку тренированные мышцы помогут легче перенести респираторное заболевание. В острый период тренировки исключены, но на этапе реабилитации углубленное дыхание и физические упражнения позволяют минимизировать последствия и сохранить объем легких.

Беседу вела Татьяна Батенева.
https://rg.ru/2020/05/09/protivostoiat-koronavirusu-p..

https://www.vedomosti.ru/society/articles/2020/05/12/829990-koronavirusom

https://yandex.ru/images/search?text=МК%2012%20мая%20статья%20Несемейный%20коронавирус&stype=image&lr=213&source=wiz

https://www.mk.ru/social/2020/05/11/muzh-zabolel-koronavirusom-zhena-net-strannosti-covid19.html

Риск заразиться коронавирусом от родственника оказался меньше, чем от чужака

«Муж заболел коронавирусом, жена — нет»: странности COVID-19два дня назад в 19:04, просмотров: 12406

Мои близкие знакомые — муж с женой. Живут вдвоем.

Муж заболел коронавирусной болезнью. Жена — нет. Хотя никаких карантинных мер не предпринимала. Спала, правда, в другой комнате и ела из отдельной посуды. А все остальное — как обычно.

Коронавирус отличается высокой контагиозностью, но она почему-то не заболела.

И это не такой уж редкий случай. Китайские и южнокорейские ученые еще в марте проводили обследования кластеров заболевших людей. Результаты показали, что, если один член семьи заболел, совершенно не факт, что вслед за ним заболеет все семейство.

Риск заразиться коронавирусом от родственника оказался меньше, чем от чужака

фото: Наталья Мущинкина

В марте, впрочем, еще не было тестов на антитела, поэтому предполагалось, что «не заболевшие» члены семьи, вероятно, все-таки переболели, но бессимптомно. Однако перед майскими праздниками было опубликовано новое исследование — теперь уже ученых Боннского университета. Судя по его результатам, «не заболевшие» члены семей с коронавирусом действительно не заболели. Зараза к ним не прицепилась. Это было понятно потому, что их тесты на антитела показывали отрицательный результат. Если бы они переболели, даже без симптомов, антитела должны были определяться.

Статистическое обследование проводилось в городе Гангельт (Западная Германия) с 31 марта по 6 апреля. Этот небольшой городок с населением 12,5 тысячи человек показался ученым идеальной моделью для изучения распространения коронавируса еще и потому, что 15 февраля там проходил уличный карнавал. После него как раз и случился взрыв заболеваний. 28 февраля власти города ввели карантинные меры, комендантский час, благодаря чему распространение инфекции удалось остановить.

По официальным данным в Гангельте заболели 340 человек (3% населения), а умерли семеро, то есть почти 2% от числа заболевших.

Чтобы выяснить, насколько эти цифры соответствуют истинному положению дел, ученые Боннского университета собрали данные 1007 горожан, проживающих в 405 домохозяйствах (одно домохозяйство — одна семья).

У каждого из этих 1007 горожан взяли мазки на коронавирус и тесты на антитела. Все, кто болел и лечился с привлечением официальной медицины, приложили свои истории болезни. Кроме того, всех попросили заполнить анкеты: указать пол, возраст, участие в карнавале 15 марта, хронические заболевания, день, когда заболели СОVID, если заболели, какие были симптомы и как протекала болезнь.

Главная задача, которую ставили перед собой ученые Боннского университета, — определить индекс смертности от коронавирусной инфекции. Для этого им прежде всего надо было выяснить, сколько всего народу заболело, включая переболевших легко, средне, тяжело и вообще без симптомов.

По итогам исследования общее число заболевших оказалось в пять раз больше официальных цифр: 15%, а вовсе не 3%. Соответственно, индекс смертности в Гангельте уже не выглядит таким устрашающим: в городе умерло 0,37% от общего числа заболевших.

Ученые не обнаружили зависимости между шансами заразиться, полом, возрастом, а также наличием хронических заболеваний.

Зато они увидели прямую связь между тяжестью заболевания и участием в массовом мероприятии — уличном карнавале. Заболевших карнавальщиков оказалось втрое больше тех, кто заболел без карнавала. Кроме того, карнавальщики болели серьезнее. По внутрисемейным заражениям Гангельт продемонстрировал и вовсе удивительные цифры.

Ученые проанализировали риск заразиться для члена семьи, в которой уже заболел один человек.

Теоретически этот риск очень велик. Ведь все живут в одном доме или квартире, дышат одним воздухом. Но по подсчетам, проведенным на основе собранных в Гангельте данных, этот риск оказался значительно ниже 100%.

В семьях, где два человека и один заболел, у второго вероятность заболеть 43,59%. В семьях с тремя членами шансы заболеть у второго и третьего 35,71%.

В семьях с четырьмя членами — второй, третий и четвертый члены семьи заболеют с вероятностью 18,33%.

Правда, если первым в семье заболел ребенок младше 18 лет, у взрослых степень риска возрастает.

Если в семье всего три человека, шансы родителей заболевшего ребенка подцепить от него COVID поднимаются до 66,67%. А если членов семьи четверо, тогда они заразятся от своего малыша с меньшей вероятностью — всего 33,33%.

«Причина сравнительно низкого риска заражения среди членов семьи неизвестна, — отмечают немецкие ученые. — Но такое же явление наблюдается и с другими респираторными заболеваниями, такими как грипп H1N1 или SARS. Возможно, в тех семьях, где кто-то один заболел, другие члены семейства быстро приобретают некоторый уровень иммунитета (например, Т-клеточный иммунитет), который не определяется тестами на антитела, но при этом способен защитить их от проявлений инфекции».

Вместо того чтобы заразиться от заболевшего родственника или сожителя респираторной инфекцией, некоторые члены семьи как будто бы «заражаются» иммунитетом к ней. Но как это происходит, какие при этом работают механизмы и почему они работают не у всех, ученые пока не знают.

Пандемия коронавируса. Хроника событий

.Юлия Калинина

1615. Мне до Маска еще далеко, так как люди думают, что нет потребности спасать человечество

Стало известно о личных финансах Илона Маска

Фото: Joe Skipper / Reuters

Принадлежащие американскому бизнесмену и предпринимателю Илону Маску активы стоят 39 миллиардов долларов, однако на деле у него мало личных сбережений. Финансовое состояние миллиардера оценили журналисты Wall Street Journal.

По данным издания, Маск живет за счет кредитов, используя акции Tesla и SpaceX в качестве залога. Хотя сам предприниматель утверждает, что в деньгах не нуждается, его долг банкам превышает 500 миллионов долларов. В 2019 году он заложил примерно половину своих акций Tesla, на тот момент пакет стоил около 15 миллиардов долларов.

В 2019 году миллиардер стал ответчиком по иску о клевете на сумму в 75 тысяч долларов, который подал британский дайвер Вернон Ансворт за то, что Маск назвал его «педофилом». Адвокат бизнесмена тогда заявлял, что его клиенту не хватает личных средств для выплаты компенсации, а большая часть его состояния сосредоточена в акциях.

Предпринимателю принадлежит 20 процентов акций Tesla, сейчас они стоят около 28 миллиардов долларов. Однако Маск не может продать ценные бумаги, иначе он потеряет контроль над компанией.

Если цена акций Tesla упадет ниже определенного уровня, банки могут потребовать досрочно погасить кредиты или компенсировать разницу в стоимости. Это приведет к дополнительному падению акций в цене. Издание отмечает, что сейчас это маловероятный сценарий — с начала 2020 года акции Tesla выросли на 96 процентов.

В мае Маск начал продавать свою недвижимость и избавляться от имущества.

https://lenta.ru/news/2020/05/11/maskmoney/?utm_source=lentainform&utm_medium=exchange&utm_campaign=lenta.ru&utm_term=1287577&utm_content=8505306&es=lentainform

1606. Двигатель

Создан новый тип двигателя, не нуждающийся в топливе

Устройство получает энергию буквально из воздуха.

Команда ученых разработала прототип авиационного двигателя, который работает без использования ископаемого топлива. Механизм сжимает воздух и ионизирует его с помощью микроволн, генерируя плазму — она и приводит его в движение. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале AIP Advances.

Фото: Shelley Gill / Wikimedia Commons

Благодаря этой технологии, самолеты смогут обходиться без обычного топлива при выполнении полетов, поскольку необходимая энергия будет браться из воздуха вокруг. Прототип пока сумел поднять в воздух килограммовый металлический шарик диаметром 24 миллиметра. До полноценной работы на самолетах новой технологии предстоит пройти еще большой путь.Компактная антенна ТВУверенный прием, цифровая картинка, множество каналов. Цена по акции всего 1290 рублей!antennatv.beautybob.ruЗаказать

«Наше исследование показало, что двигатель на основе плазмы может стать жизнеспособной заменой традиционным топливным авиационным двигателям», — отметил Жау Тан, старший исследователь и инженер из Университета Уханя.

Переход самолетов на двигатели нового типа может помочь ослабить антропогенное воздействие на экологию. В сентябре газета The New York Times писала, что коммерческие авиарейсы ответственны за 2,5% общих выбросов парниковых газов.

Авторы проекта подчеркивают, что их разработка должна помочь в решении проблем с изменением климата. «У нашей конструкции нет потребности в ископаемом топливе, поэтому и нет выбросов углекислого газа, вызывающего парниковый эффект», — подчеркнул Тан.

https://hi-tech.mail.ru/news/dvigatel_na_plasme/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com&utm_campaign=dbr

1602. Вспомним изобретения СССР

«МиГ-АКС» — магнитная левитация, гиперзвук и выход в космос

https://zen.yandex.ru/media/goood/migaks-magnitnaia-levitaciia-giperzvuk-i-vyhod-v-kosmos-5e9750cc7133c91c1555c215?&utm_campaign=dbr

Создать аэрокосмическую систему использующую магнитную левитацию решили в конце пути СССР, в первые годы 90-х. Внешний вид космолёт почти скопировал со своей предыдущей модели МиГ-2000.

Прошло почти 10 лет пока на основе МиГ-2000 была разработана аэрокосмическая система МиГ-АКС, имеющая следующие размеры: длина — 74,5 метров, ширина — 42 метра, высота — 19 метров. Общая масса проектируемого комплекса должна была составить около 450 тонн. Несущая часть должна вывести на орбиту до 12500 кг груза. МИГ-АКС должен был получить возможность беспилотного управления, но в таком режиме космолёт смог бы осуществлять разведывательные действия. Также на борту МиГ-АКС мог управлять экипаж из двух человек.

Источник: https://yandex.ru/images/
Источник: https://yandex.ru/images/

Всё вышеперечисленное не сильно отличает МиГ-АКС от других подобных разработок. Настоящей изюминкой данного проекта стало проектирование и разработка электромагнитной ВПП. Магнитная левитация должна была дать возможность как самолёту, так и ракетоплану подняться и приземлиться на ВПП без использования традиционного шасси. Электромагнитная ВПП позволяет разогнать весь огромный комплекс до скорости 1800 км/ч всего за 15 секунд. При этом длина ВПП должна не меньше 3000 метров.

Источник: https://yandex.ru/images/
Источник: https://yandex.ru/images/

После такого резвого старта включались ГПВРД и ЖРД. МиГ-АКС поднимался на заданную высоту, где ракетоплан отделялся для выполнения поставленных задач. Самолёт совершал посадку на ВПП, затем ракетоплан также самостоятельно совершал посадку на электромагнитную ВПП.

Для проверки новой модели МиГ-АКС была создана модель БПЛА весом 9 килограмм и взлётная полоса длиной около 10 метров. Испытания прошли успешно, но развить идею так и не решились, оставив проект до лучших времён, когда будет достаточно финансирования для полноценных испытаний.

Также читайте: ИС-1, ИС-2, ИС-3 — будущее гражданской авиации. Российские проекты

1601. На Земле заканчивается атомное топливо?


Зона-51
2218 подписчиков

На Земле заканчивается атомное топливо, для питания космических кораблей

21 апреля 7,8 тыс. дочитываний 1,5 мин. 8,9 тыс. просмотров. Уникальные посетители страницы.7,8 тыс. дочитываний, 88%. Пользователи, дочитавшие до конца.1,5 мин. Среднее время дочитывания публикации.

Все мы прекрасно понимаем, что для космических технологий, атом является приоритетным видом топлива, без него никуда.

Плутоний 238 и 239, это самый главный вид нуклидов, или атомов. Что бы человечеству достичь хотя бы Марса, корабль нужно питать именно плутонием. Энергии солнечных батарей не хватит. Плутоний, необходим именно для обеспечения жизнедеятельности корабля, обеспечения его необходимой энергией.

Этот вид атомов добывался десятилетиями в реакторах, путем облучения нептуния 237. На нашей планете, этот вид топлива больше не добывают. При этом его даже нельзя купить.

Плутоний 238 накопился из-за холодной войны. В разгар этой эпохи, добыча данного топлива наращивалось.

Главным аргументом служит, безопасность экологии нашей планеты. Все программы по производству плутония были незамедлительно свернуты, поскольку мир понял, какой ужас его может ждать.

Поэтому и вводятся санкции против Ирака и Северной Корее, чтобы не допустить апокалипсиса.

Самая гигантская тепловая мощь создается благодаря плутонию 238. Химических элементов, превосходящих плутоний 238, по своим показателям, в мире не существует. Радиоизотопные источники электричества, будут использоваться для электроснабжения, и жизнедеятельности корабля.

Космические объекты, отправленные человеком в дальний космос, заряжаются именно Плутонием 238. За приделами орбиты Марса, солнечные батареи уже не актуальны.

За век космонавтики, человечество практически исчерпало, все запасы плутония.

Больше всего этого атома имеет Россия и США. Но Американцы за последние десятилетия свои запасы порядком растеряли. Сегодня у США Плутония 238 имеется не более 30 килограмм. У России еще меньше. Корабль, который отправится на Марс, потребует 10 килограммов Плутония 238, а это почти все запасы США.

Даже если термоядерный двигатель будет создан, питать корабль будет нечем. Имеющегося на Земле плутония, не хватит, что бы обеспечить энергией корабль.

Будем надеяться, что мировое сообщество не станет подвергать Землю таким проблемам, и плутоний больше добывать не станут, а для космических кораблей найдут иной вид энергии.

https://zen.yandex.ru/media/zona_51/na-zemle-zakanchivaetsia-atomnoe-toplivo-dlia-pitaniia-kosmicheskih-korablei-5e9e9d12d836344f31c7c0ff?&utm_campaign=dbr

1586. Прямоточка на темной материи

Сможет ли Россия изобрести квантовый двигатель

Мнение непосвященного https://zen.yandex.ru/media/zona_51/smojet-li-rossiia-izobresti-kvantovyi-dvigatel-5e9c5f966647a20c3319244c

19 апреля 6,3 тыс. дочитываний 1 мин. 6,7 тыс. просмотров. Уникальные посетители страницы. 6,3 тыс. дочитываний, 94%. Пользователи, дочитавшие до конца.1 мин. Среднее время дочитывания публикации.

Правительство РФ, а так же руководство Роскосмоса, еще год назад заявили, что на их предприятии разрабатывается квантовый космический двигатель.

В это трудно поверить, но кто в школе изучал физику понимает, что это невозможно, но вот корпорация Роскосмос так не считает.

Антигравитационный двигатель, или квантовый космический двигатель, который будет работать, без химического топлива.

При этом известные проектировщики и ученые нашей страны всерьез заявляют, что разработали такой двигатель. При этом даже неудачники из НАСА, и заикнуться о таком двигателе бы не могли. Но Рогозин и компания пошли дальше.

Хотя когда тебя обогнали по всем фронтам, нужно как то выкручиваться. Надо отдать им должно, позабавить публику у них пока получается.

Если не будет химии, что же тогда этот двигатель будет толкать? Электромагнитные поля которые есть в открытом космосе. Это значит, что последние тридцать лет, великие умы России разрабатывали такой двигатель и скоро мы с вами увидим революцию?

Если кто то из Вас не до конца понимает, что такое квантовый двигатель, то на простом примере поясню, это машина времени. Этот двигатель в миллионы раз превышает атомную энергию.

Вы только представьте, что сейчас уже идут испытания этого гиганта науки. В квантовом пространстве времени, создается сила тяги огромных размеров, которая будет толкать космический корабль любых размеров.

Остается только дождаться, когда это чудо изобретения нам покажут, уверен, что бюджет на его тестирование очень не меленький.

Ставьте лайки, и подписывайтесь на канал – Зона-51